‍‍‍

PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。  

1、整體式PLC的每一個(gè)I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜,且體積相對(duì)較小,一般用于系統(tǒng)工藝過(guò)程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在I/O點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I/O模塊的種類等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

2、安裝方式的選擇  

PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程I/O式以及多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。  

集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I/O硬件,系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程I/O式適用于大型系統(tǒng),系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣,遠(yuǎn)程I/O可以分散安裝在現(xiàn)場(chǎng)裝置附近,連線短,但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程I/O電源；多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別立控制,又要相互聯(lián)系的場(chǎng)合,可以選用小型PLC,但必須要附加通訊模塊。  

3、相應(yīng)的功能要求  

一般小型(低檔)PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能,對(duì)于只需要開(kāi)關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。  

對(duì)于以開(kāi)關(guān)量控制為主,帶少量模擬量控制的系統(tǒng),可選用能帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元,具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。對(duì)于控制較復(fù)雜,要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度,選用中檔或高擋PLC。但是中、高擋PLC價(jià)格較貴,一般用于大規(guī)模過(guò)程控制和集散控制系統(tǒng)等場(chǎng)合。 

4、響應(yīng)速度要求  

PLC是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器,不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用PLC,或者某些功能或信號(hào)有的速度要求時(shí),則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度,可選用具有高速I(mǎi)/O處理功能的PLC,或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等。  

功能特點(diǎn)：

S7-200系列是模塊式結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)配接各種擴(kuò)展模塊來(lái)達(dá)到擴(kuò)展功能、擴(kuò)大控制能力的目的。目前S7-200主要有類擴(kuò)展模塊。  

1、輸入/輸出擴(kuò)展模塊S7-200系列CPU226CN上已經(jīng)集成了一定數(shù)量的數(shù)字量I/O點(diǎn)，但如用戶需要多于CPU單元I/O點(diǎn)時(shí)，必須對(duì)系統(tǒng)做必要的擴(kuò)展。CPU221無(wú)I/O擴(kuò)展能力，CPU222多可連接2個(gè)擴(kuò)展模塊（數(shù)字量或模擬量），而CPU224XP和CPU226CN多可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊。  

S7-200系列目前總共提供共5大類擴(kuò)展模塊：數(shù)字量輸入擴(kuò)展板EM221（8路擴(kuò)展輸入）；數(shù)字量輸出擴(kuò)展板EM222（8路擴(kuò)展輸出）；數(shù)字量輸入和輸出混合擴(kuò)展板EM223（8I/O，16I/O，32I/O）；模擬量輸入擴(kuò)展板EM231，每個(gè)EM231可擴(kuò)展3路模擬量輸入通道，A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μs，12位；模擬量輸入和輸出混合擴(kuò)展模板EM235，每個(gè)模塊EM235可同時(shí)擴(kuò)展3路模擬輸入和1路模擬量輸出通道，其中A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μs，D/A轉(zhuǎn)換時(shí)間］100μs，位數(shù)均為12位。基本單元通過(guò)其右側(cè)的擴(kuò)展接口用總線連接器（插件）與擴(kuò)展單元左側(cè)的擴(kuò)展接口相連接。擴(kuò)展單元正常工作需要+5VDC工作電源，此電源由基本單元通過(guò)總線連接器提供，擴(kuò)展單元的24VDC輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)電源，可由基本單元的24VDC電源供電，但要注意基本單元所提供的大電流能力。  

2、熱電偶/熱電阻擴(kuò)展模塊熱電偶、熱電阻模塊（EM231）是為CPU222，CPU224，CPU226設(shè)計(jì)的，S7-200與多種熱電偶、熱電阻的連接備有隔離接口。用戶通過(guò)模塊上的DIP開(kāi)關(guān)來(lái)選擇熱電偶或熱電阻的類型，接線方式，測(cè)量單位和開(kāi)路故障的方向。  

3、通訊擴(kuò)展模塊除了的S7-200系列CPU集成通訊口外，還可以通過(guò)通訊擴(kuò)展模塊連接成更大的網(wǎng)絡(luò)。S7-200系列目前有兩種通訊擴(kuò)展模塊：PROFIBUS-DP擴(kuò)展從站模塊（EM277）和AS-i接口擴(kuò)展模塊（CP243-2）?？梢苑奖愕牟庞蠺PC1162HI。

S7 1200 的USS庫(kù)

1、USS_DRV 功能塊是S7-1200 USS通信的主體功能塊，接受變頻器的信息和控制變頻器的指令都是通過(guò)這個(gè)功能快來(lái)完成的。必須在主 OB中調(diào)用，不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。

2、USS_PORT功能塊是S7-1200與變頻器USS通信的接口,主要設(shè)置通信的接口參數(shù)?？稍谥鱋B或中斷OB中調(diào)用。

USS_RPM功能塊是通過(guò)USS通信讀取變頻器的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用，不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。

USS_WPM功能塊是通過(guò)USS通信設(shè)置變頻器的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用，不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。

這些功能塊與變頻器之間的控制關(guān)系如下圖所示：

1、USS 通信功能塊與變頻器的控制關(guān)系

2、USS_DRV功能塊通過(guò)USS_DRV_DB數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)與USS_PORT功能塊的數(shù)據(jù)接收與傳送，而USS_PORT功能塊是S7-1200 PLC CM1241 RS485模塊與變頻器之間的通信接口。USS_RPM功能塊和USS_WPM功能塊與變頻器的通信與USS_DRV功能塊的通信方式是相同的。

3、每個(gè)S7-1200 CPU多可帶3個(gè)通信模塊，而每個(gè)CM1241 RS485通信模塊多支持16個(gè)變頻器。因此用戶在一個(gè)S7-1200 

4、CPU中多可建立3個(gè)USS網(wǎng)絡(luò)，而每個(gè)USS網(wǎng)絡(luò)多支持16個(gè)變頻器，總共多支持48個(gè)USS變頻器。

5、2 S7 1200 PLC進(jìn)行USS通信的編程

USS通信接口參數(shù)功能塊的編程

USS通信接口參數(shù)功能塊的編程如下圖所示。

USS通信接口參數(shù)功能塊的編程

USS_PORT功能塊用來(lái)處理USS網(wǎng)絡(luò)上的通信，它是S71200 CPU與變頻器的通信借口。每個(gè)CM1241 RS485模塊有且必須有一個(gè)USS_PORT功能塊。

①PORT：指的是通過(guò)個(gè)通信模塊進(jìn)行USS通信。

②BAUD：指的是和變頻器進(jìn)行通行的速率。 變頻器的參數(shù)P2010種進(jìn)行設(shè)置。

③USS_DB：指的是和變頻器通信時(shí)的USS數(shù)據(jù)塊。每個(gè)通信模塊多可以有16個(gè)USS數(shù)據(jù)塊，每個(gè)CPU多可以有48個(gè)USS數(shù)據(jù)塊，具體的通信情況要和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相聯(lián)系。每個(gè)變頻器與S7-1200進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)塊是的。

④ERROR：輸出錯(cuò)誤。

⑤STATUS：掃描或初始化的狀態(tài)。

⑥S7-1200 PLC與變頻器的通信是與它本身的掃描周期不同步的，在完成一次與變頻器的通信事件之前，S7-1200通常完成了多個(gè)掃描。

⑦USS_PORT通信的時(shí)間間隔是S7-1200與變頻器通信所需要的時(shí)間，不同的通信波特率對(duì)應(yīng)的不同的USS_PORT通信間隔時(shí)間。下圖列出了不同的波特率對(duì)應(yīng)的USS_PORT小通信間隔時(shí)間。

不同的波特率對(duì)應(yīng)的USS_PORT小通信間隔時(shí)間

⑧USS_PORT在發(fā)生通信錯(cuò)誤時(shí)，通常進(jìn)行3次嘗試來(lái)完成通信事件，那么S7-1200與變頻器通信的時(shí)間就是USS_PORT發(fā)生通信超時(shí)的時(shí)間間隔。例如：如果通信波特率是57600，那么USS_PORT與變頻器通信的時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)大于小的調(diào)用時(shí)間間隔，即大于36.1Ms而小于109Ms。

S7-1200 USS 協(xié)議庫(kù)默認(rèn)的通信錯(cuò)誤超時(shí)嘗試次數(shù)是2次。

基于以上的USS_PORT通信時(shí)間的處理，我們建議在循環(huán)中斷OB塊中調(diào)用USS_PORT通信功能塊。在建立循環(huán)中斷OB塊時(shí)，我們可以設(shè)置循環(huán)中斷OB塊的掃描時(shí)間，以滿足通信的要求。

S7 1200 PLC進(jìn)行USS通信的調(diào)試：

S7-1200 PLC 通過(guò)CM1241 RS485模塊與變頻器進(jìn)行USS通信時(shí)，需要注意如下幾點(diǎn)：

1、當(dāng)同一個(gè)CM1241 RS485 模塊帶有多個(gè)（多16個(gè)）USS變頻器時(shí)，這個(gè)時(shí)候通信的USS_DB是同一個(gè)，USS_DRV功能塊調(diào)用多次，每個(gè)USS_DRV功能塊調(diào)用時(shí)，相對(duì)應(yīng)的USS站地址與實(shí)際的變頻器要一致，而其它的控制參數(shù)也要一致。

2、當(dāng)同一個(gè)S7-1200 PLC 帶有多個(gè)CM1241 RS485模塊（多3個(gè)）時(shí)，這個(gè)時(shí)候通信的USS_DB相對(duì)應(yīng)的是3個(gè)，每個(gè)CM1241 RS485模塊的USS網(wǎng)絡(luò)使用相同的USS_DB,不同的USS網(wǎng)絡(luò)使用不同的USS_DB。

3、當(dāng)對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，注意不能同時(shí)進(jìn)行USS_RPM和USS_WPM的操作，并且同一時(shí)間只能進(jìn)行一個(gè)參數(shù)的讀或者寫(xiě)操作，而不能進(jìn)行多個(gè)參數(shù)的讀或者寫(xiě)操作。

S7-1200產(chǎn)品說(shuō)明:

SIMATIC S7-1200 系列包括以下模塊：

1、性能分級(jí)的不同型號(hào)緊湊型控制器，以及豐富的交/直流控制器。

2、各種信號(hào)板卡（模擬量和數(shù)字量），用于在 CPU 上進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的模塊化控制器擴(kuò)展，同時(shí)節(jié)省安裝空間。

3、各種數(shù)字量和模擬量信號(hào)模塊。

4、各種通信模塊和處理器。

5、帶 4 個(gè)端口的以太網(wǎng)交換機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

6、SIWAREX 稱重系統(tǒng)終端模塊

7、PS 1207 穩(wěn)壓電源裝置，電源電壓 115/230 V AC，額定電壓 24 VDC

機(jī)械特性

1、堅(jiān)固、緊湊的塑料機(jī)殼

2、連接和控制部件易于接觸，并由前蓋板提供保護(hù)

3、模擬量或數(shù)字量擴(kuò)展模塊也具有可拆卸的連接端子

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

SIMATIC S7-1200 符合 VDE、UL、CSA 和 FM（I 類，類別 2；危險(xiǎn)區(qū)組別 A、B、C 和 D，T4A）。生產(chǎn)質(zhì)量管理體系已按照 ISO 9001 進(jìn)行認(rèn)證。

SIMATIC S7-1200 支持各種通信機(jī)制：

1、集成 PROFINET IO 控制器接口

2、帶 PROFIBUS DP 主站接口的通信模塊

3、帶 PROFIBUS DP 從站接口的通信模塊

4、GPRS 模塊，用于連接到 GSM/G 網(wǎng)絡(luò)

5、LTE 模塊，用于在第四代 LTE（長(zhǎng)期演進(jìn)）網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信。

6、通信處理器，可通過(guò)以太網(wǎng)接口連接到 eControl Server Basic 控制中心軟件，并借助于基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全通信。

7、通信處理器，可連接到服務(wù)應(yīng)用的控制中心。

8、RF120C，可連接到 SIMATIC Ident 系統(tǒng)。

9、模塊 SM1278，用于連接 IO-link 傳感器和執(zhí)行器。

10、通過(guò)通信模塊實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)連接。

11、PROFINET 接口

通過(guò)集成 PROFINET 接口，可與以下設(shè)備通信：

1、編程設(shè)備

2、HMI 設(shè)備

3、其它 SIMATIC 控制器

4、PROFINET IO 自動(dòng)化組件

支持以下協(xié)議：

1、TCP/IP

2、ISO-on-TCP

3、S7 通信

可連接以下設(shè)備：

1、通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) 5 類電纜連接現(xiàn)場(chǎng)編程器和 PC。

2、在編程器和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之間建立連接

3、SIMATIC HMI 精簡(jiǎn)面板

4、在精簡(jiǎn)面板和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之間建立連接

5、其它 SIMATIC S7-1200 控制器

6、通過(guò) CSM 1277 以太網(wǎng)交換機(jī)連接多臺(tái)設(shè)備

7、點(diǎn)到點(diǎn)接口，可自由編程的接口模式

8、通信模塊可通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)連接進(jìn)行通信。采用 RS232 和 RS485 物理傳輸介質(zhì)。在 CPU 的“自由口 (Freeport)”模式下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。采用面向位的用戶特定通信協(xié)議（例如，ASCII 協(xié)議、USS 或 Modbus）。

9、可以連接任何具有串行接口的終端設(shè)備，如驅(qū)動(dòng)、打印機(jī)、條碼讀碼器、調(diào)制解調(diào)器等。

10、在可編程接口模式下，通過(guò) CM 1241 實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)連接

S7-1200 具有以下特點(diǎn)：

1、易于上手：

的入門(mén)套件（其中包括仿真器和文檔），便于熟悉設(shè)備的使用。

2、操作簡(jiǎn)單：

功能強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)指令，易于使用，用戶友好的編程軟件，可大限度降低編程成本。

3、實(shí)時(shí)性能：

中斷功能、高速計(jì)數(shù)器和脈沖輸出，適用于對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的應(yīng)用。

描述信號(hào)模塊是控制器進(jìn)行過(guò)程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項(xiàng)任務(wù)的要求，準(zhǔn)確提供輸入/輸出。數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流范圍、電絕緣、診斷和警報(bào)功能等方面都存在著差別。S7-400 信號(hào)模塊不僅是能夠在機(jī)架擴(kuò)展，而且可以通過(guò) PROFIBUS DP 連接到 S7-400 控制器。支持熱插拔，這使更換模塊變得極其簡(jiǎn)單。

說(shuō)明SIMATIC S7-200 采用一致的模塊化設(shè)計(jì)。除了擴(kuò)展和通訊模塊，模塊化的系統(tǒng)提供了用于定位、稱重技術(shù)和溫度測(cè)量的一系列具體擴(kuò)展。 To the top of the page 定位模塊EM 253 EM 253是一個(gè)用于簡(jiǎn)單定位任務(wù)的功能模塊（1軸）?？梢詫⑺B接到步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，通過(guò)高頻脈沖輸入從Micro Stepper連接到高性能伺服驅(qū)動(dòng)器。 EM 253定位模塊以與擴(kuò)展模塊相同的方式進(jìn)行安裝，通過(guò)一體化連接電纜連接到S7 - 200擴(kuò)展總線。 連接之后，從CPU自動(dòng)讀出配置數(shù)據(jù) 該模塊具有以下特點(diǎn)： 用于來(lái)自過(guò)程信號(hào)的5位輸入 驅(qū)動(dòng)器直接激活用24脈沖輸出（向前/向后或者速度/方向） 2控制輸出（DIS；CLR）。 12個(gè)狀態(tài)LED

CPU 317F-2 DP 允許對(duì)設(shè)備實(shí)施故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，以滿足提高的安全要求（特別是制造自動(dòng)化方面的安全要求）。包括故障安全I(xiàn)/O模塊的分布式I/O站可以通過(guò)內(nèi)置的 PROFIBUS DP 接口連接。ET 200M故障安全型I/O模塊可以滿足安全相關(guān)的應(yīng)用。 基于 PROFIsafe 行規(guī)執(zhí)行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模塊之間的安全通訊。 CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（MMC 卡）。

PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式：

1、整體式PLC的每一個(gè)I/O點(diǎn)的平格比模塊式的便宜,且體積相對(duì)較小,一般用于工藝較為固定的小型控制中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在I/O點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I/O模塊的種類等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復(fù)雜的控制。

2、安裝的選擇

PLC的安裝分為集中式、遠(yuǎn)程I/O式以及多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。

集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I/O硬件,反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程I/O式適用于大型,的裝置分布范圍很廣,遠(yuǎn)程I/O可以分散安裝在現(xiàn)場(chǎng)裝置附近,連線短,但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程I/O電源；多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別控制,又要相互的,可以選用小型PLC,但必須要附加通訊模塊。

3、相應(yīng)的功能要求

一般小型(低檔)PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能,對(duì)于只需要開(kāi)關(guān)量控制的設(shè)備都可。

對(duì)于以開(kāi)關(guān)量控制為主,帶少量模擬量控制的,可選用能帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元,具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。對(duì)于控制較復(fù)雜,要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算 、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度,選用中檔或高擋PLC。但是中、高擋PLC價(jià)格較貴,一般用于大規(guī)?？刂坪图⒖刂频?。

4、響應(yīng)速度要求

PLC是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器,不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用PLC,或者某些功能或有的速度要求時(shí),則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度,可選用具有高速I(mǎi)/O處理功能的PLC,或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等。

5、可靠性的要求

對(duì)于一般PLC的可靠性均能。對(duì)可靠性要求很高的,應(yīng)考慮是否采用冗余或熱備用。

6、機(jī)型盡量統(tǒng)一

一個(gè)企業(yè),應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問(wèn)題：

①機(jī)型統(tǒng)一,其模塊可互為備用,便于備品備件的采購(gòu)和。

②機(jī)型統(tǒng)一,其功能和使用類似,有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的。

③機(jī)型統(tǒng)一,其外部設(shè)備通用,資源可共享,易于聯(lián)信,配計(jì)算機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制

超過(guò)60Hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)留意以下事項(xiàng)：

1、機(jī)械和裝置在該速下運(yùn)轉(zhuǎn)要充分可能（機(jī)械強(qiáng)度、噪聲、振動(dòng)等）。

2、電機(jī)進(jìn)進(jìn)恒功率輸出范圍，其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作（風(fēng)機(jī)、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加，所以轉(zhuǎn)速少許升高時(shí)也要留意）。

3、產(chǎn)生軸承的壽命題目，要充分加以考慮。

4、對(duì)于中容量以上的電機(jī)特別是2電機(jī)，在60Hz以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要與廠家仔細(xì)商討。